14.7 Uma bomba centrífuga de água opera a 1500 rpm . As dimensões seguem:
Determine (a) a taxa de descarga no ponto de projeto, (b) a potência da água e (c) a carga de descarga.
Passo 1
O problema é de turbomáquinas: uma bomba centrífuga de água gira a
e tem raio de entrada
com ângulo de lâmina
, raio de saída
com ângulo de lâmina
e largura do canal
. Precisamos usar os triângulos de velocidade e a equação de Euler para turbomáquinas para achar:
a) a vazão ,
b) a potência hidráulica ,
c) a carga manométrica .
a) a vazão
b) a potência hidráulica
c) a carga manométrica
Passo 2
Calcular a velocidade periférica na entrada e o componente radial do escoamento usando o triângulo de entrada.
A rotação em rad/s é
A rotação em rad/s é
Logo
No ponto de projeto assume-se que não há vazão de giro
e o ângulo relativo
dá
A vazão é
Passo 3
Calcular a velocidade periférica na saída e o componente tangencial de
pelo triângulo de saída.
Pelo triângulo relativo na saída usa-se a convenção
Como
e
,
Passo 4
Aplicar a equação de Euler para encontrar a carga hidráulica
:
Passo 5
Calcular a potência hidráulica
(água de densidade
):
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)